基于MES环境的成本管理在装备制造业应用探讨

丁晓建

[摘 要]装备制造企业是典型的根据客户需求来进行生产的制造型企业，为了提高产品的市场竞争力，产品定制化程度均较高，企业生产方式普遍为多品种小批量。由于产品品种多、工艺复杂度高、需求行业变化快，装备制造企业组织生产管理的复杂程度均较高。如何有效地统筹安排生产过程所需的各种资源，是装备制造企业普遍面臨的难题。文章基于MES系统成本管理在装备制造业的应用，用精益生产来减少企业生产的非增值活动，以期达到降低成本提高企业产品的竞争力。

[关键词]MES系统;成本管理;装备制造业

[中图分类号]F232;F406.72

1 引 言

近年来随着劳动力、融资和环保环境改善等经营成本持续上升，国内的传统产业竞争优势被削弱。受此压力国内制造企业加大对上游行业的研发投入，部分装备自主化水平提高，国际竞争力逐步提升。与此同时，部分装备行业的国外产品由于价格、交货期和服务等因素，无法满足国内企业实际需求，我国部分产品技术水平和市场占有率开始跃居世界前列，逐渐成为我国扩大内需和出口的重要增长点。而面对国内外市场竞争环境，需要研究应用集约化生产和信息化改造来提高企业的生产管理水平。

2 MES系统的定义和成本管理功能设计模型

2.1 MES系统定义

MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，处于制造企业计划层（ERP）与控制层（PCS）之间的执行层，实现从订单下达到完成产品的生产活动优化所需的信息。该系统可满足生产工厂的制造过程管理需求，将企业产品的BOM材料消耗、设备产量、工序加工成本等相关指标目标值量化为生产过程的作业指标、操作和工艺标准等，并向设备控制系统产生相应指令使制造过程指标处于综合生产指标的目标值范围内。

2.2 MES系统的成本管理功能设计模型

国内装备制造企业多数已实现ERP系统为企业管理基础，故MES系统可直接采用ERP接口技术自动从MES获取生产数据，保证了系统的实时性。应用系统可采用.Net开发平台，使用.Net Fromework技术和client/server架构，采用模块化组件重构体系，解决系统的可重构性、可维护性。基于此基础设定成本管理功能设计模型，并结合从数据库获取到的信息对产品成本进行核算并提供相应分析报表，以有效地控制产品成本。

3 新经济形势下MES系统的成本管理以及与原有成本管理模式相比较

3.1 装备制造业实施MES系统的成本管理必要性

装备制造业产品是典型的多品种、小批量和离散制造，生产管理的痛点集中在：

（1）生产管理不能及时掌握生产车间各种生产资源的状态，缺乏对设备运行状态的监控和统一管理。目前仍依靠人工统计生产信息，汇总生产数据信息量大且滞后。

（2）产品复杂、客户定制化程度较高。几乎每个订单都需要做技术更改和部分性能变动。产品的零部件种类多、加工复杂且精度要求较高;并且小批量加工影响生产效率，设备产能利用率难以提升。另外，企业未能够对客户需求做出及时的响应，生产物料配套无法保证并且未能及时预警，影响后续部件和整机加工装配效率，导致最终产品时常延期交付。

（3）在多品种小批量的生产模式下对于不同车间配送的物料种类较多，对生产物流配送的及时、准确提出了更高的要求。由于缺乏物料配送计划，仓库管理只是根据领料单被动的配送，难以满足生产需求。另外，被动的配送方式存在时间上的滞后，经常发生配货出错的情况，使工位出现生产停滞甚至生产中断，扰乱了工厂制造过程计划的执行。

（4）装备制造企业成本核算涉及资源投入众多，ERP系统也缺乏对物料、设备、人员等生产资源消耗信息的精确统计，导致装备制造业的成本核算精确度低，难以对成本进行有效的分析控制。

随着信息技术和工业技术的高速发展，装备制造业产品以其复杂的生产流程和工艺结构、较长的研发试制周期，必然导致企业成本中的间接费用比重急剧增加。目前装备制造企业多数已使用ERP系统辅助成本核算管理，实施MES系统的成本管理有助于提高生产效率，减少间接费用，提高企业竞争力。

3.2 应用MES系统的成本管理与传统成本管理模型在装备制造业实施比较

装备制造业的生产方式和工艺流程主要包括：原材料采购→毛坯材料加工→零部件装配→零部件检验→部件组装→出厂检验→完工入库→出厂发货，各企业根据不同行业产品特征结合生产工艺再细化生产。根据以上流程将生产管理过程分为生产资源管理-生产过程管理-生产完工后管理，在生产过程管理中装备制造企业产品成本主要构成为：总成本=材料成本+加工费用+钣金喷漆费用+组装费用+运输费用+检测费用+安装调试费用。其中钣金喷漆费用=数控下料+成型+拼装+焊接+表面喷涂+油漆费用+检测费用，加工费用=粗加工费用+精加工费用+检测费用。

在现有ERP系统下即使以时间驱动作业成本来构建模型核算产品成本，也仅能以每个作业消耗时间作为维度，但是无法考虑到产品加工工序不同阶段的加工强度和难易程度，无法合理做到生产资源管理利用和核算产品的实际成本。并且装备制造业产品BOM清单也通常由成百上千个物料构成，每个物料加工工艺又由若干加工工序构成，车间技术和管理人员无法通过人工汇总统计各工序的作业时间和难易程度。

而使用MES系统的生产管理可以针对不同工序作加工强度和难易程度标记，并能够自动匹配车间不同等级加工设备，分批次做好生产资源管理和成本消耗数据统计，并能够针对加工工序的难易程度对分摊成本系数做调整。故基于MES系统的生产管理改进后加工费用可按不同维度更改：加工费用=工装装夹和找正成本费用+设备加工成本费用+工装拆卸和设备清理成本费用，车间管理人员不仅能在加工阶段批量安排零件加工，节约工装拆卸时间;并且会更加有目的针对工装装夹和找正等非增值活动做节约分析。

使用MES系统的生产管理较未使用MES系统的生产管理能够由原粗放、滞后性逐步转变为精益管理、实时性。结合手持设备+最新的二维码技术，针对数据管理统计分析等工作能够快速有效的应对和信息传递，实现精益生产来减少企业生产的非增值活动，以期达到降低成本提高企业产品的竞争力，也使得装备制造企业的成本管理模式方式发生根本性的变革。

4 我国装备制造业实施MES系统辅助成本管理存在的问题

4.1 企业管理层对内部流程和底层数据运行基础不够重视

国内企业管理层迫于经营压力，多数着眼于当下KPI的考核，对企业内部流程革新和底层数据运行基础缺乏重视。在实施MES系统辅助成本管理下，管理层获得MES系统提供决策分析基础：通过MES系统参数设定，自动采集数据，都是基于标准作业流程为基础。若标准作业管理流程和数据核算基础较薄弱，则MES系统自动采集的数据存在偏差。由于国内企业管理层对内部流程控制普遍缺乏重视，在此基础上获得相关数据也存在相应偏差，故将会误导管理层相关决策判断的方向。

4.2 企业对IT相关管理信息体系的构建投入资源不够

受限于竞争环境，国内装备制造企业在对企业有贡献的营销、技术等环节会配置较多资源，而在内部管理体系中对IT方面资源投入不够。由于实施MES系统辅助成本管理，MES系统需要连接ERP、PLM、PDM、CRM等系统才能实现数据互通，资源共享，发挥出系统连接的最大作用。而以上每个项目的实施和二次开发，均需要企业管理层给予物质和精力的极大投入，必要时可能需要牺牲暂时的效率来完成这几项信息化工程。

另外，实施MES系统辅助成本管理的模型不仅需要企业具备开发与其产品生产加工工艺配套的信息化流程能力，还需要企业能够针对ERP、CRM和PDM等系统实施二次开发改进。国内装备制造企业普遍缺乏具有综合能力的管理层和信息系統开发的人才也是制约MES系统实施应用的束缚。

4.3 企业建立MES系统成本管理模型后续管理力度不够

国内装备制造企业在实施MES系统辅助ERP成本管理的模型过程中，如制定好的流程和核算标准设置后便不会轻易更改。而产品市场变幻莫测，新产品和生产工艺需要及时跟进流程改进和核算标准。MES系统辅助ERP成本管理模型建立后，需要企业管理人员在今后根据实际产品构成和生产工艺流程不断跟踪调整。

5 成功应用MES系统构建成本管理模型改善建议

5.1 公司从下至上需要提高对MES系统及成本管理模型的认识

MES系统及成本管理模型应用上是面向管理层，但是数据流却是从下往上流转，故从项目开展、流程描述、模型构建和关键数据节点等均需生产管理相关人员参与。随着企业精细化生产管理需求的不断深入，管理层获取准确的生产控制信息和处理模型的可持续改进要求均不断增加。企业上下对该模型应用必须提高至更高层次，需要将该模型的应用和合理的改进完成等情况纳入管理人员考核等形式将有效促进MES系统的不断完善。

5.2 应关注企业现有管理信息系统的整合并注重IT团队的培养

MES系统及成本管理模型的构建和实施离不开企业配套的其他管理信息系统和IT部门的支持，该模型的应用不仅需要与企业目前应用管理信息系统的数据整合、接口标准化和流程重构，也需要企业在此过程培养一支具备较强数据运营能力的IT团队，该团队能够顺利实施MES系统的模型建立，并在后期能满足企业其他定制化需求，以及系统日常运维和模型的改善。

6 结 论

目前是我国经济转型的重要阶段，以装备制造业为代表的行业不仅是我国先进技术和先进生产模式的结合，并且这种结合蕴含着引领我国下一波经济发展的方向。在我国重构新型商业模式下，企业间的竞争会愈加激烈，企业能否持续发展取决于能否以最小的成本获得最大的收益。而企业能够获得正确的成本信息是企业战略决策、成本控制等的重要因素。MES系统成本管理模型有助于装备制造业将企业各种资源信息进行有效结合，能更合理的提供产品成本构成，减少制造过程的非增值活动，促进企业竞争力提高。

参考文献：

[1]刘国斌.基于MES 的离散型制造企业车间资源管理的研究与应用[D].汕头：汕头大学，2011.

[2]夏晓鹏.离散制造业制造执行系统（MES）研究与设计[D].重庆：重庆大学，2009.

[3]孙永武.企业ERP 与MES 系统集成的研究与实现[D].苏州：苏州大学，2014.